(57)【要約】内接歯車ポンプのロータについて、同等の体格で理論吐出量を確保しながらロータの歯数を増加させる要求に応え、その歯数増により吐出脈動などに関するポンプ性能を向上させることを課題としている。歯数がＮのインナーロータ２と（Ｎ+１）のアウターロータ３を偏心配置にして組み合わせたポンプロータ１において、インナーロータ２とアウターロータ３の噛み合いピッチ径の最大値をφＤｍａｘとして、φＤｍａｘ＜１．７ｅ・ｓｉｎ（π／１８０）／ｓｉｎ｛π／（１８０・Ｎ）｝の関係式を満足させてインナーロータ２とアウターロータ３の噛み合い位置Ｇが常に偏心軸ＣＬよりもロータの回転方向後方にあるようにした。
2011058908.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯数がＮのインナーロータ（２）と歯数が（Ｎ＋１）のアウターロータ（３）を偏心配置にして組み合わせた内接歯車ポンプ用のロータであって、
インナーロータ（２）とアウターロータ（３）の噛み合い位置（Ｇ）が常に偏心軸（ＣＬ）よりもロータの回転方向後方にあるようにしたポンプ用ロータ。
【請求項２】
インナーロータ（２）とアウターロータ（３）との噛み合いピッチ径φＤの最大値φＤｍａｘについて、
φＤｍａｘ＜１．７ｅ・ｓｉｎ（π／１８０）／ｓｉｎ｛π／（１８０・Ｎ）｝・・・（式１）
の関係式を満足させた請求項1に記載のポンプ用ロータ。
ここに、ｅ：インナーロータとアウターロータの偏心量
Ｎ：インナーロータの歯数
【請求項３】
内接歯車式ポンプであって、
請求項１又は２に記載のポンプ用ロータ（１）と、
ポンプケース（５）とを含み
前記ポンプケースは、前記ポンプ用ロータを収容するポンプ室（９）と、吸入ポート（７）と吐出ポート（８）とを有する内接歯車式ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、歯数がＮのインナーロータと、（Ｎ＋１）のアウターロータを偏心配置にして組み合わせたポンプ用ロータとそれを用いた内接歯車ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
歯数差が１つの首記のポンプ用ロータを採用した内接歯車ポンプは、車のエンジンや自動変速機（ＡＴ）用のオイルポンプなどとして多用されている。その内接歯車ポンプの従来例として、下記特許文献１〜３に開示されたものなどがある。【０００３】
特許文献１が開示している内接歯車ポンプにおいては、インナーロータとアウターロータの歯形が、それぞれ、基礎円とその基礎円に接して滑りなく転がる外転円の一点の軌跡及び内転円の一点の軌跡によって創成されている。【０００４】
特許文献２が開示している内接歯車ポンプにおいては、直径の異なる２つの基礎円、一方の基礎円に接して滑りなく転がる外転円、他方の基礎円に接して滑りなく転がる内転円を用いて歯先と歯底のサイクロイド歯形を創成し、その歯先と歯底のサイクロイド歯形の間をインボリュート曲線で繋いでいる。【０００５】
また、特許文献３が開示している内接歯車ポンプにおいては、アウターロータの歯形が凸円弧曲線やサイクロイド曲線などで形成される。そして、インナーロータの歯形はアウターロータの歯形中にインナーロータを転がして決定されるものになっている。
このほかに、トロコイド曲線の歯形を採用した内接歯車ポンプも知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３２９３５０７号公報
【特許文献２】特開２００８−１２８０４１号公報
【特許文献３】特公昭６２−５７８３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
トロコイド歯形やサイクロイド歯形を採用した従来のポンプ用ロータにおいては、インナーロータとアウターロータの噛み合い位置が偏心軸よりもロータ回転方向の前方にあるか、もしくは、偏心軸を跨ぐ位置にある。【０００８】
ここでの偏心軸とは、インナーロータとアウターロータを設計上の偏心配置にした場合の各中心を通る直線を言う。【０００９】
さらに、噛み合い位置とは、インナーロータとアウターロータを設計上の偏心配置にし、インナーロータに向けてアウターロータを回転方向と反対方向に回転させたときのインナーロータとアウターロータの最初の接点である。インナーロータ中心から前記噛み合い位置までの距離をｒとしたとき、噛み合いピッチ径φＤは２ｒとなる。インナーロータを回転方向に少しずつ回転させて、前記噛み合いピッチ径を測定したときの最小値をφＤｍｉｎ、最大値をφＤｍａｘとする。【００１０】
噛み合い位置が偏心軸よりもロータ回転方向の前方、或は、偏心軸を跨ぐ位置にある従来の内接歯車ポンプは、ロータの歯数を多くするほど吐出脈動が小さくなる。ところが、必要な吐出量を確保しながらロータの歯数を増加させると、噛み合いピッチ径が大きくなってロータ外径が大きくなる。【００１１】
これに対し、車両に搭載されるポンプは特に、小型化や軽量化の要求があるためロータ外径が大きくなる対応は好まれない。このような事情から、同一のロータ外径において理論吐出量を維持しながらロータの歯数を増加させる要求に応えられていないのが実情である。【００１２】
この発明は、従来品と同等のロータ外径と理論吐出量を維持しながらロータの歯数を増加させる要求に応え、その歯数増により吐出脈動などに関するポンプ性能を向上させることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するため、この発明においては、歯数がＮのインナーロータと（Ｎ＋１）のアウターロータを偏心配置にして組み合わせたポンプ用ロータとそのポンプ用ロータを採用した内接歯車ポンプを改善の対象にして、インナーロータとアウターロータの中心をそれぞれ偏心配置に置いたとき、インナーロータとアウターロータの噛み合い位置が常に偏心軸よりもロータの回転方向後方にあるようにした。【００１４】
インナーロータとアウターロータの噛み合いピッチ径の最大値φＤｍａｘについて、
φＤｍａｘ＜１．７ｅ・ｓｉｎ（π／１８０）／ｓｉｎ｛π／（１８０・Ｎ）｝・・・（式１）
の関係式を満足させることで、インナーロータとアウターロータの噛み合い位置が常に偏心軸よりもロータの回転方向後方にある上記の構成を実現することができる。
ここに、ｅ：インナーロータとアウターロータの偏心量
Ｎ：インナーロータの歯数【００１５】
なお、この発明のポンプ用ロータのインナーロータは、歯形の歯先曲線、歯底曲線のいずれか一方又は双方が、図２（ａ）と図２（ｂ）の方法（この方法の詳細は後に説明する）で創成されたものが好ましい。【００１６】
また、この発明のポンプのアウターロータは、アウターロータと同心の円上をインナーロータが公転しながら自転して作るインナーロータの歯形曲線群の包絡線によってアウターロータの歯形を形成したものがよい。これについての詳細も後に説明する。
【発明の効果】
【００１７】
歯形にトロコイド曲線やサイクロイド曲線を用いた従来の内接歯車ポンプのロータにおいては、インナーロータとアウターロータの噛み合い位置が常に偏心軸よりもロータの回転方向前方又は回転方向後方から回転方向前方に至る領域にある。【００１８】
噛み合い位置が偏心軸よりもロータの回転方向前方にあるものや偏心軸を跨ぐものは、噛み合いピッチ径の最大値φＤｍａｘが、インナーロータとアウターロータの偏心量をｅ、インナーロータの歯数をＮとして、
φＤｍａｘ≧１．７ｅ・ｓｉｎα／ｓｉｎ（α／Ｎ）
の関係式が成立する。
α（ｒａｄｉａｎ）は微小角度であり、ここでは、α＝π／１８０と仮定する。【００１９】
この関係式より、偏心量ｅを一定にさせてインナーロータの歯数Ｎを増やすと、噛み合いピッチ径が大きくなってロータ外径を大きくせざるを得なくなる。
また、噛み合いピッチ径を一定にしてインナーロータの歯数を増やすと、偏心量ｅが小さくなって理論吐出量が減少する。つまり、従来のポンプ用ロータでは、ロータの歯数Ｎを増やすとロータの体格と理論吐出量のどちらかの要求を満たせなくなる。【００２０】
この不具合に対し、前掲の関係式（式１）が成立するものは、偏心量ｅを一定にさせてインナーロータの歯数Nを増やしたときに噛み合いピッチ径が大きくならない。また、噛み合いピッチ径φＤを一定にしてインナーロータの歯数Ｎを増やしたときに偏心量ｅが小さくならない。そのため、ロータの外径が大きくなったり吐出量が減少したりせずに歯数Ｎを増やして吐出圧の安定化や吐出量の増加などを図ることが可能になる。【００２１】
なお、上記において好ましいとしたポンプ用ロータは、歯形設計に自由度があり、上記の関係式（式１）を成立させるのが容易である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明のポンプ用ロータの一例を示す端面図である。
【図２（ａ）】図１のポンプ用ロータに採用したインナーロータの歯形創成方法の説明図である。
【図２（ｂ）】同上の方法での歯先創成円の中心の移動状態を示すイメージ図である。
【図３】図１のポンプ用ロータに採用したアウターロータの歯形創成方法の説明図である。
【図４】図１のポンプ用ロータを採用した内接歯車ポンプをポンプケースのカバーを外した状態にして示す端面図である。
【図５（ａ）】この発明の実施例である試料No.１のポンプ用ロータの歯形を示す端面図である。
【図５（ｂ）】図５（ａ）の状態からインナーロータが６°回転した位置での噛み合いピッチ径を示す図である。
【図５（ｃ）】図５（ａ）の状態からインナーロータが１５°回転した位置での噛み合いピッチ径を示す図である。
【図５（ｄ）】図５（ａ）の状態からインナーロータが１８回転した位置での噛み合いピッチ径を示す図である。
【図５（ｅ）】図５（ａ）の状態からインナーロータが２４°回転した位置での噛み合いピッチ径を示す図である。
【図５（ｆ）】図５（ａ）の状態からインナーロータが３０°回転した位置での噛み合いピッチ径を示す図である。
【図６（ａ）】この発明の実施例である試料No.２のポンプ用ロータの歯形を示す端面図である。
【図６（ｂ）】図６（ａ）の状態からインナーロータがそれぞれ１０°回転した位置での噛み合いピッチ径を示す図である。
【図６（ｃ）】図６（ａ）の状態からインナーロータがそれぞれ２０°回転した位置での噛み合いピッチ径を示す図である。
【図６（ｄ）】図６（ａ）の状態からインナーロータがそれぞれ３０°回転した位置での噛み合いピッチ径を示す図である。
【図６（ｅ）】図６（ａ）の状態からインナーロータがそれぞれ３５°回転した位置での噛み合いピッチ径を示す図である。
【図６（ｆ）】図６（ａ）の状態からインナーロータがそれぞれ４０°回転した位置での噛み合いピッチ径を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、添付図面の図１〜図６（ｆ）に基づいて、この発明のポンプ用ロータとそれを用いた内接歯車ポンプの実施の形態を説明する。図１に示すポンプ用ロータ１は、インナーロータ２と、歯数がインナーロータよりも１つ多いアウターロータ３を偏心配置にして組み合わせている。このポンプ用ロータ１のインナーロータ２は、以下の方法で歯形を創成したものである。その歯形創成方法の詳細を、図２（ａ）と図２（ｂ）に基づいて説明する。
【００２４】
図２（ａ）と図２（ｂ）の歯形創成方法は、まず、インナーロータの中心ＯＩと同心の直径Ａｄの基準円Ａ上の基準点Ｊと重なる点ｊを外周に有する直径Ｂｄ，Ｃｄの創成円Ｂ，Ｃを、下記の条件（１）〜（３）を満たして移動させて、その間に点ｊが描く軌跡曲線を描く。次に、インナーロータの中心ＯＩから歯先頂点ＴＴ又は歯底頂点ＴＢに至る直線Ｌ２、Ｌ３に対して対称に反転させる。その直線Ｌ２、Ｌ３に対して対称な曲線がインナーロータ２の歯形の歯先曲線、歯底曲線のいずれか一方又は双方となる。
−創成円Ｂ，Ｃの移動条件−
（１）前記創成円上の点（ｊ）が前記基準円（Ａ）上の基準点（Ｊ）に重なるように前記創成円（Ｂ、Ｃ）を配置する。その時の創成円中心（ｐａ、ｐｂ）を移動始点（Ｓｐａ、Ｓｐｂ）とする。次に、前記創成円上の点（ｊ）が歯先頂点（ＴＴ）又は歯底頂点（ＴＢ）に位置するように前記創成円（Ｂ、Ｃ）を配置し、その時の創成円中心（ｐａ、ｐｂ）を移動終点（Ｌｐａ、Ｌｐｂ）とする。そして、移動始点（Ｓｐａ、Ｓｐｂ）から、移動終点（Ｌｐａ、Ｌｐｂ）に至る創成円中心移動曲線（ＡＣ１、ＡＣ２）上を前記創成円中心（ｐａ、ｐｂ）が移動し、かつ、前記創成円（Ｂ、Ｃ）がその円の移動方向と同方向に一定角速度で角度自転する。
（２）前記創成円中心移動曲線（ＡＣ１、ＡＣ２）は、前記創成円（Ｂ、Ｃ）が前記移動始点（Ｓｐａ、Ｓｐｂ）から移動終点（Ｌｐａ、Ｌｐｂ）移動するにつれて、前記インナーロータ中心（ＯＩ）と創成円中心（ｐａ、ｐｂ）との間の距離を、前記歯先曲線にあっては増加変化させ、そして前記歯底曲線にあっては減少変化させる。
（３）歯先頂点（ＴＴ）とインナーロータ中心ＯＩとの距離は、基準円Ａの半径と移動開始時の創成円の直径の和よりも大きく、又は歯底頂点（ＴＢ）とインナーロータ中心ＯＩとの距離は、基準円Ａの半径と移動開始時の創成円の直径の差よりも小さい。
【００２５】
この方法でのインナーロータ２の歯形創成において、歯先創成円Ｂが、移動始点Ｓｐａから直線Ｌ２側に向って一定の角速度で回転しながら移動終点Ｌｐａまで角度θＴの範囲で移動し、かつ、この間に基準円Ａの径方向に距離Ｒ移動する。
その歯先創成円Ｂは、移動始点Ｓｐａから移動終点Ｌｐａに至る間に角度θ自転する。つまり、創成円上の点ｊが角度θ回転して歯先頂点ＴＴに到達する。歯先創成円Ｂが移動始点Ｓｐａから移動終点Ｌｐａに移動する間における前記点ｊの軌跡によってインナーロータの歯先曲線の半分の曲線が描かれる。
【００２６】
この際に歯先創成円Ｂの自転の方向と、角度θＴの範囲での移動方向は同一である。
つまり、自転の方向が右回転であれば、歯先創成円Ｂの移動の方向も右回りである。
【００２７】
このようにして描いた曲線を直線Ｌ２に対して反転する。つまり、直線Ｌ２を中心にして対称形状にする。こうして、インナーロータ２の歯先曲線が出来上がる。
【００２８】
歯底曲線も同様にして描くことができる。直径φＣｄの歯底創成円Ｃを上記歯先創成円Ｂの回転方向とは逆方向に一定角速度で回転させながら移動始点Ｓｐｂから移動終点Ｌｐｂに向けて角度θＢの範囲で移動させる。その歯底創成円Ｃの円周の一点ｊが基準円Ａ上の基準点Ｊに重なる位置から直線Ｌ３上に設定された歯底頂点ＴＢに到達するまでの軌跡によってインナーロータの歯底曲線の半分の曲線が描かれる。
【００２９】
この方法での創成円Ｂ，Ｃは、それぞれの直径を一定に保って移動始点から移動終点へ移動する円、又は直径を縮めながら移動始点から移動終点へ移動する円（好ましくは移動終点での直径が移動始点での直径の０．２倍未満にならない円）のどちらかである。
【００３０】
曲線ＡＣ１、ＡＣ２は、正弦曲線を用いた曲線であって、インナーロータの中心ＯＩから曲線ＡＣ１、ＡＣ２までの距離の変化量ΔＲについて下式を満たす曲線であるのも好ましい。
ΔＲ＝Ｒ×ｓｉｎ（（π／２）×（ｍ／ｓ））・・・（式２）
ここにおいて、
Ｒ：（インナーロータ中心（ＯＩ）から創成円中心（ｐａ）の移動終点（Ｌｐａ）までの距離（Ｒ１））−（インナーロータ中心（ＯＩ）から創成円中心（ｐａ）の移動始点（Ｓｐａ）までの距離（Ｒ０））、
又は（インナーロータ中心（ＯＩ）から創成円中心（ｐｂ）の移動始点（Ｓｐｂ）までの距離（ｒ０））−（インナーロータ中心（ＯＩ）から創成円中心（ｐｂ）の移動終点（Ｌｐｂ）までの距離（ｒ１））、
ｓ：ステップ数、
ｍ＝０→ｓ
であり、そのステップ数ｓは、前記移動始点（Ｓｐａ、Ｓｐｂ）、インナーロータ中心（ＯＩ）および移動終点（Ｌｐａ、Ｌｐｂ）で作られる角度（θＴ：∠Ｓｐａ、ＯＩ、Ｌｐａ、θB：∠Ｓｐｂ、ＯＩ、Ｌｐｂ）を等間隔に分割する数を言う。
曲線ＡＣ１，ＡＣ２は、余弦曲線、高次曲線、円弧曲線、楕円曲線、もしくはこれらの曲線と一定の傾きをもつ直線とを合成した曲線を用いて創成される曲線でもよい。
さらに、前記変化量ΔＲの変化率ΔＲ´が移動終点Ｌｐａ，Ｌｐｂにおいて０になる曲線ＡＣ１，ＡＣ２上を創成円Ｂ，Ｃを移動させると好ましい。
【００３１】
図２（ａ）における曲線ＡＣ１、ＡＣ２を、式２の前記変化量ΔＲが創成円中心の移動終点Ｌｐａ，Ｌｐｂにおいて０になる曲線にすると、歯先創成円Ｂや歯底創成円Ｃ上の一点ｊの軌跡によって描かれる歯先や歯底が鋭利にならない。そのため、ポンプ運転時の騒音の防止、ロータの耐久性向上などの効果が得られる。
【００３２】
創成円Ｂ、Ｃが、直径を縮めながら移動始点（Ｓｐａ、Ｓｐｂ）から移動終点（Ｌｐａ、Ｌｐｂ）へ移動する場合、その直径の変化量△ｒは以下の式を満たすと好ましい。
Δｒ＝（移動始点での直径−移動終点での直径）×ｓｉｎ（（π／２）×（ｍ／ｓ））・・・（式３）
ここにおいて、ｓ：ステップ数、ｍ＝０→ｓである。
【００３３】
図２（ａ）において、歯先頂点ＴＴと歯底頂点ＴＢは、前記基準円Ａ上の基準点Ｊとインナーロータの中心ＯＩとを結ぶ直線をＬ１として、その直線Ｌ１から角度θＴ回転した位置の直線Ｌ２上及び直線Ｌ１から角度θＢ回転した位置の直線Ｌ３上にそれぞれ設定される。また、直線Ｌ１と直線Ｌ２間の角度θＴ及び直線Ｌ１と直線Ｌ３間の角度θＢは、歯数と歯先部、歯底部の設置領域の比率などを考慮して設定される。
【００３４】
歯先創成円Ｂと歯底創成円Ｃの中心の移動始点Ｓｐａ，Ｓｐｂは、直線Ｌ１上にあり、そして、移動終点Ｌｐａ，Ｌｐｂは、直線Ｌ２，Ｌ３上にある。
【００３５】
図２（ａ）と図２（ｂ）の方法で創成された曲線を歯先曲線に適用したインナーロータ２の歯底曲線には、歯底創成円Ｃを用いて歯先曲線と同様の方法で創成した曲線を採用してもよいし、既知のトロコイド曲線を用いて創成される曲線やサイクロイド曲線を歯形曲線に採用してもよい。同様に、図２（ａ）と図２（ｂ）の方法で創成された歯形曲線を歯底曲線に適用したインナーロータ２の歯先曲線には、トロコイド曲線を用いて創成される曲線やサイクロイド曲線を採用してもよい。
【００３６】
アウターロータ３の歯形曲線の創成方法を、図３に示す。アウターロータ３の中心ＯＯと同心の直径（２ｅ＋ｔ）の円Ｓ上をインナーロータ２の中心ＯＩを公転させる。つぎに、インナーロータの中心ＯＩがその円Ｓ上を１周公転する間にインナーロータ２を１／Ｎ回自転させる。こうして作られるインナーロータの歯形曲線群の包絡線をアウターロータの歯形曲線とする。
ここに、ｅ：インナーロータの中心とアウターロータの中心の偏心量
ｔ：アウターロータとそれに押し付けたインナーロータの歯間最大隙間
Ｎ：インナーロータの歯数
【００３７】
このようにして歯形を創成したポンプ用ロータは、インナーロータとアウターロータの歯形の設定、噛み合いピッチ径φＤの設定に自由度がある。
【００３８】
そこで、インナーロータとアウターロータの噛み合いピッチ径φＤについて、
φＤｍａｘ＜１．７ｅ・ｓｉｎ（π／１８０）／ｓｉｎ｛π／（１８０・Ｎ）｝・・・（式１）
の関係式が成立する設計を行なう。こうして作られたポンプ用ロータは、インナーロータ２とアウターロータ３の噛み合いが偏心軸ＣＬよりもロータの回転方向後方でなされる。
【００３９】
噛み合いピッチ径について、前掲の（式１）を満たす設計を行なうと、偏心量ｅを一定させてインナーロータの歯数Ｎを増やしたときに噛み合いピッチ径がロータの体格に影響を及ぼすほど大きくならない。そして、噛み合いピッチ径を一定にしてインナーロータの歯数Ｎを増やしたときに偏心量ｅが小さくならない。（式１）において偏心量ｅ又は噛み合いピッチ径の最大値φＤｍａｘを固定し、その状況でＮの値を大きくしても同式は成立する。従って、ロータの体格を大きくしたり理論吐出量を減少させたりせずに歯数Ｎを増やすことができる。
【００４０】
図１のポンプ用ロータ１を採用した内接歯車ポンプの一例を図４に示す。この内接歯車ポンプ４は、ポンプ用ロータ１を、ポンプケース５に形成されたロータ室６に収納して構成されている。ポンプケース５には、ロータ室６を覆うカバー（図示せず）が含まれる。
【００４１】
ポンプケース５に設けられたロータ室６の側面には、吸入ポート７と吐出ポート８が形成されている。インナーロータ２とアウターロータ３間には、ポンプ室９が形成される。このポンプ室９がロータ回転に伴って容積を増減させる。吸入行程でポンプ室９の容積が増加してオイルなどの液体が吸入ポート７からポンプ室９に吸入される。
【００４２】
また、吐出行程では、ロータ回転に伴ってポンプ室９の容積が減少し、ポンプ室９内の液体が吐出ポート８に送り出される。図４において、１０はインナーロータ２に形成された軸穴であり、この軸穴１０にロータを回転させる駆動軸（図示せず）が通される。
【実施例１】
【００４３】
図５（ａ）〜図６（ｆ）に、この発明のポンプ用ロータの実施例を示す。図５のポンプ用ロータ１は、歯数が１０のインナーロータ２と、歯数が１１のアウターロータ３を組み合わせており、また、図６のポンプ用ロータ１は、歯数が８のインナーロータ２と歯数が９のアウターロータ３を組み合わせている。【００４４】
図５（ａ）〜図５（ｆ）のポンプ用ロータ１は、インナーロータ２の歯先と歯底の双方の歯形曲線をそれぞれ図２（ａ）と図２（ｂ）の方法で創成した。そして、インナーロータ中心から曲線ＡＣ１，ＡＣ２までの距離の変化量ΔＲが移動終点において０になるように正弦曲線を用いた。設計諸元を表１の試料No.１に示した。
また、図６（ａ）〜図６（ｆ）のポンプ用ロータ１は、インナーロータ２の歯先と歯底の双方の歯形曲線を図２（ａ）と図２（ｂ）の方法で創成した。そして、前記変化量ΔＲが移動終点において０になるように正弦曲線を用いた。設計諸元を表１の試料No.２に示した。試料１及び試料２のポンプ用ロータのアウターロータ３は、どちらも、インナーロータ歯形の包絡線を使用する図３の方法で歯形曲線を創成した。
試料No.３から５もンナーロータ２の歯先と歯底の双方の歯形曲線をそれぞれ図２（ａ）と図２（ｂ）の方法で創成した。設計諸元を表１に示した。【００４５】
【表１】
2011058908.tif 000003
各部の寸法と理論吐出量は、小数点以下第３位を四捨五入（以下の説明も同様）。【００４６】
表１の理論吐出量は、ロータ厚み１０ｍｍ当たりの数値である。アウターロータ大径はアウターロータの歯底円径を、アウターロータ小径はアウターロータの歯先円径を、インナーロータ大径はインナーロータの歯先円径を、インナーロータ小径はインナーロータの歯底円径をそれぞれ表す。【００４７】
図５（ａ）〜図５（ｆ）は、同図のポンプ用ロータの噛み合い状態の変化を表している。図５（ａ）の位置では噛み合いピッチ径φＤが４２．８２ｍｍとなるところでインナーロータ２とアウターロータ３の歯が互いに噛み合って両ロータの歯間隙間が０になっている。
その歯間隙間０の部分が噛み合い位置Ｇである。【００４８】
図５（ａ）の位置からインナーロータ２がそれぞれ６°、１５°、１８°、２４°、及び３０°回転した状態を図５（ｂ）〜図５（ｆ）に示す。噛み合いピッチ径φＤは、図５（ｂ）の位置では４３．１４ｍｍ、図５（ｃ）の位置では最大の４４．１８ｍｍ、図５（ｄ）の位置では最小の３６．０８ｍｍ、図５（ｅ）の位置では３８．４０ｍｍ、図５（ｆ）の位置では４１．４０ｍｍであり、噛み合い位置Ｇはいずれも偏心軸ＣＬよりもロータの回転方向後方にある。【００４９】
噛み合いピッチ径φＤが最大である図５（ｃ）の位置を過ぎると噛み合い位置Ｇは、噛み合いピッチ径φＤが最小である図５（ｄ）の位置に移る。従って、噛み合い位置Ｇが偏心軸ＣＬを越えてロータの回転方向前方に移動することはない。【００５０】
図６のポンプ用ロータ１も同様である。図６（ａ）の位置からインナーロータ２がそれぞれ１０°、２０°、３０°、３５°、及び４０°回転した状態を図６（ｂ）〜図６（ｆ）に示す。噛み合いピッチ径φＤは、図６（ａ）の位置では３７．３１ｍｍ、図６（ｂ）の位置では３９．３９ｍｍ、図６（ｃ）の位置では４２．００ｍｍ、図６（ｄ）の位置では４３．７４ｍｍ、図６（ｅ）の位置では最大の４４．１６ｍｍ、図６（ｆ）の位置では３７．３９ｍｍであり、この場合も、図６（ｅ）の位置を過ぎると噛み合い位置Ｇはロータの回転方向後方に移り、偏心軸ＣＬを越えてロータの回転方向前方に移動することがない。【００５１】
表１のNo.１〜No.５の各試料は、いずれも、噛み合いピッチ径の最大値φＤｍａｘが、前掲の式（１）を満たし、インナーロータとアウターロータの噛み合い位置Ｇが偏心軸よりもロータの回転方向後方にある。【００５２】
比較例として、インナーロータ２の歯形曲線にトロコイド曲線を用いたトロコイド歯形によりインナーロータを創成した。トロコイド歯形は以下のようにして創成する。基準円Ａ上を転円Ｂがすべることなく転がる。転円Ｂの中心から偏心量ｅ離れた点がトロコイド曲線を描く。トロコイド曲線上に中心を有する軌跡円Ｃの包絡線がトロコイド歯形となる。アウターロータ３は、インナーロータ歯形の包絡線を使用する図３の方法で歯形曲線を創成した。
歯形の諸元は以下の表２に示す。【００５３】
【表２】
2011058908.tif 000004
【００５４】
比較例は、歯数が試料No.1〜2と同等のサイズであるが、試料No.1〜2よりも歯数が少なく理論吐出量も少ない。噛み合いピッチ径の最大値φＤｍａｘが、前掲の式（１）を満たさず、インナーロータとアウターロータの噛み合い位置Ｇが偏心軸よりもロータの回転方向前方に移動する場合がある。
【符号の説明】
【００５５】
１          ポンプ用ロータ
２          インナーロータ
３          アウターロータ
４          内接歯車ポンプ
５          ポンプケース
６          ロータ室
７          吸入ポート
８          吐出ポート
９          ポンプ室
１０        軸穴
ＯＩ        インナーロータ中心
Ｏｏ        アウターロータ中心
ｅ          インナーロータとアウターロータの偏心量
Ｎ          インナーロータの歯数
【図１】
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【図２（ａ）】
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【図２（ｂ）】
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【図３】
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【図４】
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【図５（ａ）】
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【図５（ｂ）】
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【図５（ｃ）】
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【図５（ｄ）】
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【図５（ｅ）】
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【図５（ｆ）】
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【図６（ａ）】
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【図６（ｂ）】
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【図６（ｃ）】
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【図６（ｄ）】
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【図６（ｅ）】
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【図６（ｆ）】
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【国際調査報告】
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